长距离大截面电力电缆敷设自动化控制装置

500kV世博站电缆进线工程新放两回500kV交联电缆，截面为2500mm<'2>，电缆线路全长15公里，是世界上截面最大、线路最长的500kV电缆工程。该工程中采用的VISCAS和NEXANS电缆，电缆直径分别为167mm和152mm，每米重43kg和40kg，全线均为隧道敷设，全线设置工作井15座，最大落差为27米，且相邻工作井之间的距离最长达1300多米，传统的牵引方法已不适用该工程。国内尚无在运长距离500kV交联电缆线路，已投运的500kV交联电缆线路多位于抽水蓄能变电站或水电站内，如天荒坪抽水蓄能变电站、大朝山水电站等，其线路长度较短且无中间接头。在国际上，只有日本东京电力公司拥有2条在运长距离500kV交联电缆线路。因此无论在国内还是国际上，有关500kV交联电缆在长距离隧道内的敷设技术尚属空白，缺少相关的设备、经验、理论基础。经过论证和试验，决定采用输送机、电动滚轮相结合的全输送敷设方案。输送机和电动滚轮的同步运转控制系统将直接影响电缆敷设的质量。为此课题组进行了长距离大截面电力电缆敷设联动系统的研制。电力电缆敷设网络控制系统包括输送机变频集中自动控制系统、电动滚轮集中自动控制系统、电动滚轮变频调速集中自动控制系统三个部分，按照实际电缆敷设项目工程的需求和时间进展依次展开研究的。输送机变频集中自动控制系统包括12台国产750公斤输送机和两台进口1000公斤输送机的变频调速集中控制，每台输送机配置一台控制箱，采用变频器实现对输送机电机的驱动，通过对变频器的控制达到调节输送机的运行速度。系统配置一台集中控制箱，通过光缆与其它各台输送机控制箱串接相连，具有友好的人机操作界面，能够方便地实现对各台输送机的独立或同步运行控制，以及敷设速度的控制。电动滚轮集中自动控制系统包括对原有电动滚轮控制系统的集中控制，并能柔入到输送机变频集中自动控制系统，实现统一集中控制。该系统含有三套独立的滚轮集中箱，每台滚轮集中控制箱可以完全替代原有滚轮控制系统的集中控制盘，能够实现对电动滚轮的启动、停止、前进、后退的控制，以及故障监视等。滚轮集中控制箱具有光纤接口，通过光缆直接与内容一系统连接，实现统一集中控制。每台滚轮集中控制箱可以独立运行，实现对电动滚轮的各种工艺控制。电动滚轮变频调速集中自动控制系统包括六套电动滚轮变频调速控制装置，每套装置可以驱动电动滚轮50只，共能驱动300只电动滚轮，满足1500米的电力电缆敷设距离要求。每套电动滚轮变频调速控制装置由变频控制箱和变压器箱组成，变压器箱实现电压的变换，满足电动滚轮200Vac的电压要求。每套电动滚轮变频调速控制装置具有光纤接口，实现对每套电动滚轮变频调速控制装置的独立或同步运行控制，也可以通过光缆直接与输送机变频集中自动控制系统连接，实现统一集中控制。采用输送机和电动滚轮混合敷设方式，满足大截面、长距离500kV超高压电缆的敷设要求。采用光纤通信技术，构成基于Profibus总线的自动化控制系统，设计友好的人机界面方便工作人员的现场操作，实现多台设备的集中协调控制。
上海电力学院
曹以龙;姜芸;闵红;杨小静;江友华;唐忠;王志刚;王媚;许强